納米鈣的特性
發(fā)布時(shí)間:2019-12-10
1、納米鈣的特殊性質(zhì)
納米鈣由于具有比表面積大、反應(yīng)活性高、遷移能力強(qiáng)等特點(diǎn),在地表環(huán)境中對(duì)污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和富集具有顯著影響。顆粒粒徑對(duì)礦物同質(zhì)多像轉(zhuǎn)變規(guī)律的影響是納米鈣特殊礦物學(xué)性質(zhì)的重要表現(xiàn)之一。顆粒表面能隨著粒徑減小會(huì)顯著增加。當(dāng)粒徑減小到納米尺寸范圍,其表面能增大到足夠影響規(guī)律會(huì)相應(yīng)地發(fā)生改變。
由于具有粒徑小、表面能大的特點(diǎn),納米鈣顆粒在天然水體中比大尺寸顆粒更傾向于發(fā)生團(tuán)聚,并能夠以團(tuán)聚體的形式長(zhǎng)期存在。納米鈣團(tuán)聚行為不僅能夠改變表面反應(yīng)活性位點(diǎn)的數(shù)目,在一定條件下,還可以引發(fā)納米鈣顆粒的團(tuán)聚生長(zhǎng),形成更大尺寸的顆粒。
2、納米鈣的無(wú)機(jī)界面反應(yīng)及其環(huán)境效應(yīng)
納米鈣最為關(guān)注的環(huán)境屬性之一就是顆粒對(duì)于環(huán)境中污染物的吸附作用。顆粒可以通過(guò)靜電力、離子交換、表面絡(luò)合等方式吸附環(huán)境中的重金屬離子。隨著顆粒粒徑的減小,不僅顆粒的比表面積增大、礦物顆粒的表面電荷密度、表面非飽和配位原子數(shù)目、表面缺陷密度、以及表面能也都隨之增加,使得顆粒對(duì)重金屬離子的吸附容量和親和力增強(qiáng)。大量實(shí)驗(yàn)證明:在質(zhì)量濃度相等的條件下,納米礦物顆粒吸附重金屬的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對(duì)應(yīng)的大尺寸礦物顆粒。
地表環(huán)境中部分風(fēng)化作用、微生物呼吸作用、污染物的降解等都涉及到天然礦物的界面電子轉(zhuǎn)移過(guò)程,本質(zhì)上均屬于氧化-還原作用。
礦物表面發(fā)生的催化反應(yīng)在自然環(huán)境中普遍存在,顯著影響著多種地球化學(xué)過(guò)程。當(dāng)顆粒粒徑減小時(shí),相當(dāng)大比例的原子位于顆粒表面,電學(xué)性質(zhì)也會(huì)隨之變化,使得納米鈣表現(xiàn)出與大尺寸礦物不同的催化活性。